Cuenta las variables distintas: la tabla de verdad tiene 2ⁿ filas, y la primera tiene todas ellas en 1.
Dale a cada subfórmula su propia columna y rellena las columnas de dentro hacia fuera.
Aplica la regla de cada conectivo: → solo es 0 en 1 → 0, y ↔ vale 1 cuando ambos lados coinciden.
Para las equivalencias, compara las columnas finales fila por fila; para un argumento, mira solo las filas en las que todas las premisas valen 1.
Para negar un enunciado cuantificado, desplaza ¬ hacia dentro, intercambia ∀ y ∃ y niega la fórmula interior.
Lógica digital: puertas, mapas K y biestables
Puertas básicas
A·B, A + B, A′, (A·B)′, (A + B)′, A ⊕ B
Reglas de Boole
X + X′ = 1, X·X′ = 0, X + XY = X, XY + XY′ = X
De Morgan
(X·Y)′ = X′ + Y′, (X + Y)′ = X′·Y′
Orden del mapa de Karnaugh
00, 01, 11, 10 (Gray code)
Grupo de 2ᵏ celdas
pierde k variables
Multiplexor de 4 a 1
F = A′B′I0 + A′BI1 + AB′I2 + ABI3
Biestables
D: Q⁺ = D, T: Q⁺ = T ⊕ Q, JK: Q⁺ = JQ′ + K′Q
Contadores
n bits: 2ⁿ estados; módulo N: el menor n con 2ⁿ ≥ N; fsal = fclk/N
Contador asíncrono
fmax = 1/(n·tpd)
Contadores en anillo y Johnson
n y 2n estados
Método
En un circuito, trabaja desde las entradas hasta la salida puerta por puerta y escribe el valor en cada hilo, o escribe su expresión y rellena la tabla de verdad.
Para simplificar, coloca los 1 (y las indiferencias como X) en un mapa de Karnaugh con filas y columnas en código Gray: 00, 01, 11, 10.
Cubre los 1 con los menos grupos posibles y lo más grandes posible, de 1, 2, 4, 8 o 16 celdas, envolviendo los bordes; cada grupo es un término producto formado por las variables que permanecen constantes. Agrupa los 0 para la forma POS.
En biestables y contadores, lee las entradas en cada flanco activo del reloj, anota el estado tras cada flanco y recuerda que un contador de n bits da la vuelta tras 2ⁿ estados.
Teoría de números y aritmética modular
División con resto
a = q·n + r, 0 ≤ r < n
Euclides
gcd(a, b) = gcd(b, a mod b)
Mínimo común múltiplo
lcm(a, b) = a·b/gcd(a, b)
Inversa
a·a⁻¹ ≡ 1 (mod n), gcd(a, n) = 1
Congruencia lineal
a·x ≡ b → x ≡ a⁻¹·b (mod n)
Función φ de Euler
φ(n) = n·∏(1 − 1/p), φ(pᵏ) = pᵏ − pᵏ⁻¹
Fermat
aᵖ⁻¹ ≡ 1 (mod p)
RSA
n = pq, φ = (p − 1)(q − 1), d = e⁻¹ mod φ, c = mᵉ mod n, m = cᵈ mod n
Método
Reduce primero cada número módulo n; los restos están entre 0 y n − 1.
Para un mcd, divide repetidamente con el algoritmo de Euclides; el último resto distinto de cero es el mcd.
Para un inverso, aplica el algoritmo extendido y quédate con el coeficiente de a; suma n si es negativo.
Resuelve a·x ≡ b multiplicando por a⁻¹; combina dos congruencias escribiendo x = r₁ + m₁k.
Para las potencias, escribe el exponente en binario y eleva al cuadrado repetidamente; en RSA, d = e⁻¹ mod φ(n) con φ(n) = (p − 1)(q − 1).
Teoría de grafos
Lema del apretón de manos
Σ deg(v) = 2|E|
Grafos completos
|E(Kn)| = n(n − 1)/2, |E(Km,n)| = m·n
Grafo regular
|E| = n·k/2
Árbol y bosque
|E| = n − 1, |E| = n − c
Hojas de un árbol
L = 2 + Σ (deg(v) − 2) over deg(v) ≥ 3
Euler
circuito: todos los grados pares; camino: exactamente 2 grados impares
Circuitos de Hamilton en Kn
(n − 1)!/2
Actualización de Dijkstra
d(v) = min(d(v), d(u) + w(u, v))
Recorridos de longitud L
(Mᴸ)ij
Método
Anota el grado de cada vértice; los grados suman el doble del número de aristas.
En las preguntas de Euler, comprueba que el grafo sea conexo y cuenta los vértices de grado impar.
En los árboles, usa n − 1 aristas y el lema del apretón de manos.
En Dijkstra, lleva una tabla de distancias provisionales y fija en cada ronda el vértice no fijado de menor distancia.
Para un árbol generador mínimo, ordena las aristas por peso y descarta toda arista que cierre un ciclo (Kruskal), o haz crecer un único árbol desde un vértice inicial (Prim).
Subredes IPv4
Hosts por subred
2(32 − prefix) − 2 (/31: 2, /32: 1)
Tamaño de bloque
256 − (mask octet)
Dirección de red
IP AND máscara
Dirección de difusión
IP OR (NOT máscara): todos los bits de host a 1
Subredes con n bits prestados
2n
2Problemas de práctica
1.Sistemas de numeraciónMedia
El patrón de 8 bits 1010 0111 guarda un entero con signo en complemento a dos. ¿Cuál es su valor N en decimal?
1010 01118 bit
N =
2.Sistemas de numeraciónDifícil
Pon los bits al resultado de 8 bits de 1000 1100 OR 1111 0000. ¿Cuál es el valor R del resultado en decimal?
1000 1100OR1111 0000
R =
3.Lógica proposicional y demostracionesMedia
¿Qué fórmula es lógicamente equivalente a r ∨ (p ∧ q)? Haz clic en ella.
r ∨ (p ∧ q)
1(r ∨ p) ∧ (r ∨ q)
2r ∧ (p ∨ q)
3(r ∧ p) ∨ (r ∧ q)
4(r ∨ p) ∧ q
4.Lógica proposicional y demostracionesDifícil
Se dan las premisas (a ∧ c) → b; a; ¬b. ¿Qué conclusión se sigue de ellas? Haz clic en ella.
(a ∧ c) → ba¬b
1b
2¬c
3c ∧ ¬b
4c
5.Lógica digital: puertas, mapas K y biestablesMedia
Simplifica F = A′B′C′ + A′B′C + ABC′ a su forma mínima de suma de productos. ¿Cuántos literales, L, contiene la expresión simplificada?
F = A′B′C′ + A′B′C + ABC′
L =
6.Lógica digital: puertas, mapas K y biestablesDifícil
Halla la forma SOP mínima de F(A, B, C, D) = Σm(0, 1, 4, 5, 8, 11, 13, 15) + d(9, 12), donde d marca las condiciones indiferentes. ¿Cuántos términos producto, N, tiene?
Halla la función φ de Euler φ(221), el número de enteros de 1 a 221 que son coprimos con 221.
n = 221 = 13·17
φ(221) =
8.Teoría de números y aritmética modularDifícil
Una clave RSA usa los primos p = 37 y q = 47 y el exponente público e = 7. Halla el exponente privado d (0 < d < φ(n)).
p = 37q = 47e = 7
d =
9.Algoritmos y complejidadMedia
Un quicksort usa siempre el primer elemento como pivote. ¿Con qué entrada muestra su comportamiento de peor caso?
AUn array de longitud 2
BUn array que ya está ordenado
CUn array con todos sus elementos distintos
DUn array en orden aleatorio
10.Algoritmos y complejidadDifícil
Tomar los dos extremos de cada arista de un emparejamiento maximal da un recubrimiento de vértices. ¿Cómo de bueno es este recubrimiento?
AComo mucho el doble del tamaño de un recubrimiento de vértices mínimo
BDe calidad desconocida respecto al óptimo
CSiempre es un recubrimiento de vértices mínimo
DComo mucho log n veces el mínimo
11.Estructuras de datosMedia
En una tabla hash con direccionamiento abierto, ¿cuál es el factor de carga máximo posible?
A0,5
BNo hay máximo
C1
D2
12.Estructuras de datosDifícil
En el BST con raíz 50, subárbol izquierdo 30 (hijos 20, 40) y subárbol derecho 70 (hijos 60, 80), se elimina la raíz usando el sucesor en orden. ¿Qué clave pasa a ser la nueva raíz?
A40
B80
C70
D60
13.Teoría de grafosMedia
¿Tiene el grafo conexo un circuito euleriano, un camino euleriano que no es un circuito, o ninguno de los dos? Haz clic en tu respuesta.
|V| = 6|E| = 6
1Circuito euleriano
2Camino euleriano, sin circuito
3ninguna de las dos
14.Teoría de grafosDifícil
El algoritmo de Prim construye un árbol generador mínimo a partir del vértice C. Haz clic en la arista que añade como arista número 3.
inicio: Ck = 3
1arista AB
2arista AC
3arista BC
4arista BD
5arista CE
6arista DE
7arista DF
8arista BE
15.Bases de datos y SQLMedia
¿Qué devuelve SELECT SUM(amount) FROM orders cuando la cláusula WHERE no coincide con ninguna fila?
A0
BNULL
CUn error
DUna cadena vacía
16.Bases de datos y SQLDifícil
x es NULL e y = 1. ¿Cuál es el valor de la condición (x > 5 OR y = 1)?
AUNKNOWN
BFALSE
CTRUE
DNULL, así que la fila siempre se rechaza
17.Redes de computadoresMedia
¿Cuál es el propósito del saludo de tres vías (three-way handshake) de TCP?
ACerrar una conexión rápidamente
BEncontrar la dirección IP de un host antes de poder enviarle datos
CCifrar los datos
DEstablecer una conexión y sincronizar los números de secuencia
18.Redes de computadoresDifícil
Un ataque de envenenamiento de caché DNS pretende:
ASobrecargar un servidor con tráfico hasta que deje de responder a las consultas
BHacer que un resolvedor almacene una dirección IP falsa para un dominio
CBorrar servidores DNS
DRobar contraseñas wifi
19.Subredes IPv4Media
Un departamento necesita 1026 direcciones de host en una sola subred. ¿Cuál es la mayor longitud de prefijo p (la subred más pequeña) que basta?
1026 hosts
p =
20.Subredes IPv4Difícil
Un host tiene la dirección 10.20.80.31/27. ¿Cuál es el cuarto octeto x de la última dirección de host utilizable de su subred?
10.20.80.31/27
x =
3Disoluciones
1.Sistemas de numeración
Respuesta: N = −89
Sistemas de numeración posicionales: cada dígito vale su valor por una potencia de la base. En binario las posiciones valen 1, 2, 4, 8, 16, …; en hexadecimal 1, 16, 256, …, con A–F para 10–15. En complemento a dos de 8 bits, el bit de la izquierda vale −128 en vez de +128; así se guardan los números negativos.
Sumar los valores posicionales
Los demás bits conservan sus valores positivos normales.
−128 + 32 + 4 + 2 + 1 = −89
Respuesta
N = −89
2.Sistemas de numeración
Respuesta: R = 252
Poner bits: cada bit vale una potencia de dos (128, 64, …, 1). Un dígito hexadecimal son exactamente cuatro bits, y en complemento a dos de 8 bits el bit de más a la izquierda vale −128. Las operaciones bit a bit actúan sobre cada posición de bit por separado.
Bit a bit
OR da 1 donde al menos un bit es 1.
1000 1100
OR 1111 0000
= 1111 1100
Valor del resultado
1111 1100₂ = 252
Respuesta
R = 252
3.Lógica proposicional y demostraciones
Respuesta: (r ∨ p) ∧ (r ∨ q)
Equivalencia lógica: dos fórmulas son equivalentes (≡) cuando tienen el mismo valor en todas las filas de la tabla de verdad. Una tautología vale 1 en todas las filas, una contradicción vale 0 en todas las filas, y una contingencia no es ninguna de las dos. Leyes útiles: De Morgan, ¬(a ∧ b) ≡ ¬a ∨ ¬b y ¬(a ∨ b) ≡ ¬a ∧ ¬b; a → b ≡ ¬a ∨ b ≡ ¬b → ¬a (contrarrecíproca); ¬(a → b) ≡ a ∧ ¬b; y las leyes distributivas, a ∨ (b ∧ c) ≡ (a ∨ b) ∧ (a ∨ c).
La ley
∨ se distribuye sobre ∧: a ∨ (b ∧ c) ≡ (a ∨ b) ∧ (a ∨ c).
r ∨ (p ∧ q) ≡ (r ∨ p) ∧ (r ∨ q)
Comprueba con la tabla de verdad
p = 1, q = 1, r = 1: 1 | 1 1 1 1
p = 1, q = 1, r = 0: 1 | 1 0 0 1
p = 1, q = 0, r = 1: 1 | 1 1 1 0
p = 1, q = 0, r = 0: 0 | 0 0 0 0
p = 0, q = 1, r = 1: 1 | 1 1 1 1
p = 0, q = 1, r = 0: 0 | 0 0 0 0
p = 0, q = 0, r = 1: 1 | 1 0 0 0
p = 0, q = 0, r = 0: 0 | 0 0 0 0
Respuesta
(r ∨ p) ∧ (r ∨ q)
Las columnas después de la barra son las opciones, en el orden mostrado.
4.Lógica proposicional y demostraciones
Respuesta: ¬c
Cuantificadores y argumentos: ¬∀x P(x) ≡ ∃x ¬P(x) y ¬∃x P(x) ≡ ∀x ¬P(x). Desplaza la negación hacia dentro, intercambia cada cuantificador que atraviesa y niega la fórmula interior con las leyes proposicionales, como ¬(a → b) ≡ a ∧ ¬b. Un argumento es válido cuando la conclusión vale 1 en todas las filas en las que todas las premisas valen 1. Una sola fila con premisas verdaderas y conclusión falsa es un contraejemplo y demuestra que el argumento no es válido.
Filas con todas las premisas verdaderas
a = 1, b = 0, c = 0: b = 0, ¬c = 1, c ∧ ¬b = 0, c = 0
Conclusión
¬c (modus tollens con una conjunción)
Respuesta
¬c
5.Lógica digital: puertas, mapas K y biestables
Respuesta: L = 5
Álgebra de Boole: las reglas que simplifican expresiones son X + X′ = 1 y X·X′ = 0, X + X = X, la absorción X + X·Y = X, la regla de combinación X·Y + X·Y′ = X, X + X′Y = X + Y y el teorema del consenso XY + X′Z + YZ = XY + X′Z. Las leyes de De Morgan convierten (X·Y)′ en X′ + Y′ y (X + Y)′ en X′·Y′. Un mapa de Karnaugh aplica estas reglas de forma gráfica: cada grupo de dos celdas vecinas es un uso de XY + XY′ = X.
Minitérminos de la expresión
A′B′C′ → m(0)
A′B′C → m(1)
ABC′ → m(6)
Agrupa y lee
F = A′B′ + ABC′
Cuenta los literales
L = 5
Respuesta
L = 5
6.Lógica digital: puertas, mapas K y biestables
Respuesta: N = 2
Mapas de Karnaugh: las celdas están ordenadas en código Gray (00, 01, 11, 10), por lo que las celdas vecinas, incluidas las que están a través de los bordes, difieren en exactamente una variable. Agrupa los 1 en rectángulos de 1, 2, 4, 8 o 16 celdas, lo más grandes y los menos posibles, hasta cubrir todos los 1. Cada grupo es un término producto: las variables que permanecen constantes dentro de él. Un grupo de 2ᵏ celdas pierde k variables. Las indiferencias (X) pueden usarse para agrandar grupos, pero nunca hace falta cubrirlas. Agrupar los 0 en su lugar da la forma POS mínima.
Implicantes primos
Los grupos más grandes que se pueden formar con 1 y X.
C′, AD
Cobertura mínima
F = C′ + AD
N = 2
Respuesta
N = 2
7.Teoría de números y aritmética modular
Respuesta: φ(221) = 192
Inversos y congruencias: a tiene inverso módulo n exactamente cuando mcd(a, n) = 1. El algoritmo de Euclides extendido escribe 1 = s·n + t·a, y entonces a⁻¹ ≡ t (mod n). Una congruencia a·x ≡ b (mod n) con mcd(a, n) = 1 tiene la solución x ≡ a⁻¹·b. Dos congruencias x ≡ r₁ (mod m₁) y x ≡ r₂ (mod m₂) con módulos coprimos tienen una solución módulo m₁·m₂ (teorema chino del resto). La φ(n) de Euler cuenta los números de 1 a n que son coprimos con n: φ(n) = n·∏(1 − 1/p).
Factores primos
221 = 13·17
Función φ
φ(221) = φ(13)·φ(17) = 12·16 = 192
Respuesta
φ(221) = 192
8.Teoría de números y aritmética modular
Respuesta: d = 1183
Potencias modulares y RSA: calcula aᵏ mod n por cuadrado repetido: escribe k en binario, eleva al cuadrado, reduce después de cada paso y multiplica las potencias cuyo bit es 1. Fermat: aᵖ⁻¹ ≡ 1 (mod p) para un primo p que no divide a a, así que el exponente se puede reducir módulo p − 1. RSA: elige los primos p y q, n = p·q y φ(n) = (p − 1)(q − 1); el exponente público e es coprimo con φ(n), y el exponente privado es d = e⁻¹ mod φ(n). Cifra con c = mᵉ mod n y descifra con m = cᵈ mod n.
Módulo y función φ
n = 37·47 = 1739
φ(n) = 36·46 = 1656
Algoritmo de Euclides extendido
r = 1656, t = 0
r = 7, q = 236, t = 1
r = 4, q = 1, t = −236
r = 3, q = 1, t = 237
r = 1, q = 3, t = −473
Exponente privado
d = 1183
comprobación: 7·1183 = 8281 = 5·1656 + 1
Respuesta
d = 1183
9.Algoritmos y complejidad
Respuesta: B · Un array que ya está ordenado
Por qué esta es la respuesta
Con una entrada ordenada, el pivote es siempre el mínimo, así que un lado queda vacío y el otro tiene n − 1 elementos, lo que da O(n²).
Respuesta
B · Un array que ya está ordenado
10.Algoritmos y complejidad
Respuesta: A · Como mucho el doble del tamaño de un recubrimiento de vértices mínimo
Por qué esta es la respuesta
Las aristas del emparejamiento no comparten vértices, así que el óptimo necesita al menos un vértice por arista, mientras que este método toma dos: una 2-aproximación.
Respuesta
A · Como mucho el doble del tamaño de un recubrimiento de vértices mínimo
11.Estructuras de datos
Respuesta: C · 1
Por qué esta es la respuesta
Con direccionamiento abierto todas las claves se almacenan en la propia tabla, así que n no puede superar m; con encadenamiento separado el factor de carga puede ser mayor que 1.
Respuesta
C · 1
12.Estructuras de datos
Respuesta: D · 60
Por qué esta es la respuesta
El nodo situado más a la izquierda del subárbol derecho es 60, así que 60 sustituye a 50 y se elimina su posición anterior; usar el predecesor daría 40.
Respuesta
D · 60
13.Teoría de grafos
Respuesta: ninguna de las dos
Euler, Hamilton y árboles: un grafo conexo tiene un circuito euleriano (cada arista una vez, volviendo al inicio) cuando todos los vértices tienen grado par, y un camino euleriano que no es un circuito cuando exactamente dos vértices tienen grado impar; entonces el camino va de un vértice impar al otro. Un circuito hamiltoniano visita cada vértice una vez; Kn tiene (n − 1)!/2 de ellos. Un árbol de n vértices tiene n − 1 aristas, y un grafo conexo con m aristas conserva un árbol generador tras quitarle m − n + 1 aristas.
Caminos mínimos y árboles generadores: el algoritmo de Dijkstra fija un vértice por ronda: el vértice no fijado con la menor distancia provisional. Su distancia es entonces definitiva, y cada vecino v recibe d(v) = min(d(v), d(u) + w(u, v)). El algoritmo de Kruskal construye un árbol generador mínimo tomando las aristas de la más ligera a la más pesada y descartando toda arista que cierre un ciclo; el algoritmo de Prim hace crecer un único árbol desde un vértice inicial añadiendo siempre la arista más ligera que sale de él. Un árbol generador de n vértices tiene n − 1 aristas.
Algoritmo de Prim
1. BC (6)
2. AC (7)
3. BE (12)
4. DE (8)
5. DF (2)
arista número 3
BE
Respuesta
arista BE
15.Bases de datos y SQL
Respuesta: B · NULL
Por qué esta es la respuesta
SUM, AVG, MIN y MAX devuelven NULL sobre un conjunto vacío, mientras que COUNT devuelve 0; COALESCE(SUM(amount), 0) da 0 en su lugar.
Respuesta
B · NULL
16.Bases de datos y SQL
Respuesta: C · TRUE
Por qué esta es la respuesta
x > 5 es UNKNOWN, pero OR con TRUE da TRUE en cualquier caso, así que la fila se conserva; del mismo modo, UNKNOWN AND FALSE sería FALSE.
Respuesta
C · TRUE
17.Redes de computadores
Respuesta: D · Establecer una conexión y sincronizar los números de secuencia
Por qué esta es la respuesta
El handshake establece una conexión y acuerda los números de secuencia iniciales en ambos lados antes de enviar datos.
Respuesta
D · Establecer una conexión y sincronizar los números de secuencia
18.Redes de computadores
Respuesta: B · Hacer que un resolvedor almacene una dirección IP falsa para un dominio
Por qué esta es la respuesta
El envenenamiento inserta registros falsificados en la caché de un resolvedor. DNSSEC añade firmas para que los resolvedores puedan verificar los registros.
Respuesta
B · Hacer que un resolvedor almacene una dirección IP falsa para un dominio
19.Subredes IPv4
Respuesta: p = 21
Subredes IPv4: una dirección tiene 32 bits. El prefijo /p indica cuántos bits iniciales identifican la red; los 32 − p bits restantes numeran los hosts. Una subred tiene 2³²⁻ᵖ direcciones, pero la primera (dirección de red) y la última (de difusión) no se pueden asignar a hosts, así que caben 2³²⁻ᵖ − 2 hosts. Excepciones: una /31 (enlace punto a punto, RFC 3021) usa sus 2 direcciones para hosts, y una /32 es una única dirección (un solo host o una interfaz de loopback).
Bits de host necesarios
210 − 2 = 1022 < 1026
211 − 2 = 2046 ≥ 1026 → h = 11
Longitud del prefijo
p = 32 − 11 = 21
Respuesta
p = /21
20.Subredes IPv4
Respuesta: x = 30
Subredes IPv4: una dirección tiene 32 bits. El prefijo /p indica cuántos bits iniciales identifican la red; los 32 − p bits restantes numeran los hosts. Una subred tiene 2³²⁻ᵖ direcciones, pero la primera (dirección de red) y la última (de difusión) no se pueden asignar a hosts, así que caben 2³²⁻ᵖ − 2 hosts. Excepciones: una /31 (enlace punto a punto, RFC 3021) usa sus 2 direcciones para hosts, y una /32 es una única dirección (un solo host o una interfaz de loopback).